ВОЗДУХОПРОВОД ГОРЯЧЕГО ДУТЬЯ Российский патент 1999 года по МПК C21B9/10 

Предлагаемое изобретение относится к металлургии, а именно к оборудованию воздухопроводов горячего дутья доменной печи, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где имеются агрегаты или трубопроводы, требующие компенсации термических нагрузок.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату, по мнению авторов, является устройство воздухопровода горячего дутья по книге Ф.Р.Шкляра. Доменные воздухонагреватели. - М.: Металлургия, 1982 г. с. 31-33, содержащее цилиндрический корпус, футеровку и компенсатор.

Недостатком известного технического решения является низкая долговечность футеровки трубопровода горячего дутья в месте размещения компенсатора, потери температуры дутья и как следствие - снижение надежности работы трубопровода горячего дутья в целом.

Задача, на решение которой направлено предложенное техническое решение - повышение надежности работы трубопровода горячего дутья. При этом достигается получение такого технического результата, как повышение производительности монтажа, а также снижение его себестоимости.

Вышеуказанный недостаток исключается тем, что воздухопровод горячего дутья, содержащий цилиндрический корпус, футеровку, компенсатор, снабжен обечайкой, расположенной внутри цилиндрического корпуса, с возможностью образования между обечайкой и компенсатором кольцевой камеры, а также сообщенной с кольцевой камерой трубкой, подводящей хладагент, при этом компенсатор выполнен в виде соединенных гофрированной диафрагмой патрубков, на одном из которых консольно закреплена обечайка, длина которой составляет 2-3,5 длины гофрированной диафрагмы, расстояние от торцевой поверхности незакрепленной части до места соединения противолежащего с ней патрубка с гофрированной диафрагмой составляет 0,15-0,22 длины последней, а величина проема кольцевой камеры составляет 0,007-0,011 диаметра патрубка.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что предложенное техническое решение отличается своим конструктивным выполнением, а именно, местом крепления обечайки и ее параметрами. Отсюда следует, что предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнительный анализ предложенного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не позволил выявить существенные признаки, присущие заявленному решению. Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение технического результата, что по мнению авторов соответствует критерию изобретения "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен вид устройства; на фиг. 2 представлен разрез А-А фиг. 1.

Воздухопровод горячего дутья содержит цилиндрический корпус 1, футеровку 2, компенсатор, выполненный в виде патрубков 3, 4, соединенных гофрированной диафрагмой 5, трубки 6, подводящие хладагент. Трубки 6 сообщаются с кольцевой камерой 7, образованной между компенсатором и обечайкой 8, расположенной внутри цилиндрического корпуса. Обечайка 8 консольно закреплена на одном из патрубков 3 компенсатора, при этом длина L обечайки 8 составляет 2-3,5 длины l гофрированной диафрагмы 5. Расстояние a от торцевой поверхности 9 незакрепленной части обечайки 8 до места соединения противолежащего с ней патрубка 4 с гофрированной диафрагмой 5 составляет 0,15-0,22 длины l гофрированной диафрагмы 5. А величина проема b кольцевой камеры 7 составляет 0,007-0,011 диаметра d патрубка 3. Компенсатор воздухопровода содержит также стяжные шпильки 10 и защитный кожух 11.

Воздухопровод горячего дутья работает следующим образом. По трубопроводу осуществляется подача горячего воздуха (дутья) в доменную печь. При термическом удлинении или сокращении трубопровода гофрированная диафрагма 5 компенсатора беспрепятственно сжимается или растягивается. При этом в трубопроводе возникают продольные усилия (которые передаются на опоры сооружения) с величиной, определяемой только упругостью собственного компенсирующего элемента. Если температура компенсатора превысит номинальное значение, то по трубкам 6 в кольцевую камеру 7 начнет подаваться хладагент для охлаждения компенсатора.

Если длина L обечайки 8 - будет меньше 2 l - длины гофрированной диафрагмы 5, а расстояние a меньше 0,15 l, то место врезки подводящей хладагент трубки 6, будет совпадать или пересекать место соединения патрубка 3 и гофрированной диафрагмы 5 компенсатора, что нежелательно, так как повлечет за собой снижение надежности работы компенсатора и трубопровода в целом. Вместе с этим, в защитном кожухе 11 компенсатора, который накрывает стяжные шпильки 10 и гофрированную диафрагму 5, необходимо будет выполнить пазы под упомянутые трубки 6, где в свою очередь (при серийном производстве компенсаторов) приведет к увеличению себестоимости его изготовления.

Если длина L обечайки 8 будет больше 3,5 l длины гофрированной диафрагмы 5, а расстояние a больше 0,22 l, то увеличивается металлоемкость компенсатора, а вместе с этим и его стоимость. Увеличение длины обечайки 8 приведет к уменьшению объема футеровки в зоне компенсатора, что повлечет за собой температурные потери дутья и как следствие - снижение надежности работы трубопровода, что крайне недопустимо.

Величина проема b кольцевой камеры 7 меньше 0,007 диаметра d патрубка 3 нежелательна, так как при работе угловых компенсаторов может возникнуть вероятность взаимодействия торцевой поверхности 9 обечайки 8 с патрубком 4, следствием чего станет снижение надежности работы трубопровода.

Если величина проема b будет больше 0,011 диаметра d патрубка 3, то это приведет к уменьшению объема футеровки в зоне компенсатора и как следствие - к увеличению температурных потерь дутья, что негативно скажется на работе доменной печи.

В результате использования предложенного технического решения возникают следующие положительные моменты:
- повышается производительность монтажа воздухопровода, вследствие того, что придется произвести лишь приварку патрубков компенсатора к корпусу трубопровода;
- компенсатор собирается и поставляется отдельно, как готовое изделие с установленными трубками для подвода хладагента и заполненной огнеупорным материалом (каолиновой ватой) кольцевой камерой - что обеспечит его более надежную работу и надежную работу воздухопровода в целом;
- повышается качество сварочных работ, так как сварку необходимо вести лишь по наружной поверхности воздухопровода;
- снижается себестоимость монтажа.

Изобретение относится к металлургии, а именно к оборудованию воздухопроводов горячего дутья доменной печи. Воздухопровод содержит корпус, футеровку, компенсатор, трубки, подводящие хладагент, обечайку, консольно закрепленную на патрубке компенсатора. Длина обечайки составляет 2-3,5 длины гофрированной диафрагмы, расстояние от торцевой поверхности незакрепленной части обечайки до места соединения противолежащего с ней патрубка с гофрированной диафрагмой составляет 0,15-0,22 длины последней. Использование изобретения позволяет повысить производительность монтажа и снизить его себестоимость. 2 ил.

Воздухопровод горячего дутья, содержащий цилиндрический корпус, футкеровку, компенсатор, отличающийся тем, что он снабжен обечайкой, расположенной внутри цилиндрического корпуса, с возможностью образования между обечайкой и компенсатором кольцевой камеры, а также сообщенной с кольцевой камерой трубкой, подводящей хладагент, при этом компенсатор выполнен в виде соединенных гофрированной диафрагмой патрубков, на одном из которых консольно закреплена обечайка, длина которой составляет 2 - 3,5 длины гофрированной диафрагмы, расстояние от торцевой поверхности незакрепленной части обечайки до места соединения противолежащего с ней патрубка с гофрированной диафрагмой составляет 0,15-0,22 длины последней, а величина проема кольцевой камеры составляет 0,007-0,011 диаметра патрубка.